利用地形开度算子自动提取激光雷达点云断裂线

基于机载激光雷达（LiDAR）点云生产高质量的数字高程模型（DEM）,需要地形特征线的约束。本文针对现有断裂线提取算法仅仅考虑了地表的局部变化,错提取率高的现状,从人工解译的角度出发,引入地形开度（topographic openness）作为一种定量描述地表整体变化的地形特征,提出了基于地形开度的断裂线自动提取算法。首先将原始地面点按高程采样成距离图像,然后通过地形开度算子获取地表的主体结构变化,最后结合形态学算子和边缘提取算子提取断裂线种子点并跟踪断裂线矢量。试验结果表明,该算法无需人工干预,能够快速提取较完整的断裂线。     

碳酸盐岩中燧石条带成因争鸣——以北京西山中元古界雾迷山组为例

北京地区中元古界雾迷山组主要由燧石条带白云岩、燧石结核白云岩、叠层石白云岩和少量含陆源粉砂质碎屑的白云岩组成,广泛出露于北京山区,厚度2000~3500 m。以雾迷山组为代表的大量中元古代硅质沉积物的物源和形成原因,一般教科书均认为层状燧石为生物成因,结核状燧石为成岩交代成因。笔者等在北京西山等地多次野外考察发现,剖面上的硅质条带或硅质结核（下一般称燧石席或硅胶席）。 燧石席内部常包裹或胶结有下伏白云岩的砾石并且因混有有机质等,表现为各种暗色或杂色。硅胶席在上覆白云质沉积物堆积之前与其周围的白云质灰泥和粒屑几乎同时形成,燧石透镜体与白云质沉积物之间存在着相互穿插、包裹的关系,但彼此之间边界清晰,无论是白云石粒屑还是硅胶席都没有任何被交代痕迹。因此,笔者等认为：燧石“结核”是硅胶聚集成席,再经压实、固化的结果,其浑圆状边缘是水下硅胶与沉积介质的相变面。硅胶固化作用是雾迷山组中原生燧石的唯一成因。在成岩重力压实过程中,连续分布的原生硅质沉积物会形成布丁或“结核”构造。白云质灰泥和粒屑的胶结速度与硅胶的固化速度之间存在着明显的差异,遇地震等外力作用,软的硅胶席会沿着弱固结的白云岩裂隙向上侵入或向下挤入,形成硅质脉。遇有后期的岩浆侵入或热变质作用的改造,硅质条带和硅质结核的成分和颜色会发生相应的变化,质地变纯,颜色由深变浅,但是仍然保留原生的层理或纹理,容易被误认为是成岩期或成岩后硅质交代碳酸盐矿物而成。     

碳酸盐岩中燧石条带成因争鸣——以北京西山中元古界雾迷山组为例

北京地区中元古界雾迷山组主要由燧石条带白云岩、燧石结核白云岩、叠层石白云岩和少量含陆源粉砂质碎屑的白云岩组成,广泛出露于北京山区,厚度2000~3500 m。以雾迷山组为代表的大量中元古代硅质沉积物的物源和形成原因,一般教科书均认为层状燧石为生物成因,结核状燧石为成岩交代成因。笔者等在北京西山等地多次野外考察发现,二维剖面上的硅质条带或硅质结核在三维实体上实际上是透镜状或席状（下一般称燧石席或硅胶席）。 燧石席内部常包裹或胶结有下伏白云岩的砾石并且因混有有机质等,表现为各种暗色或杂色。硅胶席在上覆白云质沉积物堆积之前与其周围的白云质灰泥和粒屑几乎同时形成,燧石透镜体与白云质沉积物之间存在着相互穿插、包裹的关系,但彼此之间边界清晰,无论是白云石粒屑还是燧石席都没有任何被交代痕迹。因此,笔者等认为：燧石“结核”是硅胶聚集成席,再经压实、固化的结果,其浑圆状边缘是水下硅胶与沉积介质的相变面。硅胶固化作用是北京西山中元古界雾迷山组中原生燧石的唯一成因。在成岩重力压实过程中,连续分布的原生硅质沉积物会形成布丁或“结核”构造。白云质灰泥和粒屑的胶结速度明显快于硅胶的固化速度,遇地震等外力作用,软的硅胶席会沿着弱固结的白云岩裂隙向上侵入或向下挤入,形成硅质脉。遇有后期的岩浆侵入或热变质作用的改造,硅质条带和硅质结核的成分和颜色会发生相应的变化,质地变纯,颜色由深变浅,但是仍然保留原生的层理或纹理,容易被误认为是成岩期或成岩后硅质交代碳酸盐矿物而成。     

大兴安岭南段工农屯地区上侏罗统玛尼吐组火山岩U-Pb年龄、地球化学特征及其成因

内蒙古扎鲁特旗工农屯地区玛尼吐组火山岩位于大兴安岭南段,LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄为149±1.1Ma,形成时代为晚侏罗世。地球化学特征显示SiO2（58.14%~63.69%）,Al2O3（16.31%~18.66%）,Fe2O3（3.17%~5.39%）,K2O+Na2O（6.58%~7.86%）,MgO（0.82%~2.04%）,Mg#（25~41）。研究区玛尼吐组安山岩属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性岩石。稀土元素总量为 13641×10-6~16364×10-6;轻稀土和重稀土元素之比为722~1002,均值为842。(La/Yb）N为7.70~10.44,均值8.95;(La/Sm）N为3.18~3.77;因此可知轻稀土元素要比重稀土元素富集程度高,轻重稀土内部存在明显的分馏。δEu为0.84~0.90,均值0.87。显示较弱的负铕异常;稀土元素配分模式为右倾型。富集大离子亲石元素 Ba、Th、K;而高场强元素 Ti、P、Nb较为亏损。Nb/Ta为 13.63~18.04之间。Rb/Sr为0.10~0.16。岩石成因可能是下地壳铁镁质岩石部分熔融,同时古太平洋板块向西俯冲过程有俯冲流体的加入。构造环境为活动大陆边缘环境,同古太平洋板块向西俯冲作用后的伸展作用相关     

中国西部典型岩浆铂族元素矿床超常富集成矿机制

中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements, PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地北部山西组页岩沉积相及其对页岩储层的控制作用

鄂尔多斯盆地北部山西组页岩气储层与煤层共生,页岩有机质含量较高,具有较大的资源勘探潜力。为精细表征控制山西组页岩储层分布的沉积微相,根据测井数据、录井数据、岩芯观察描述、薄片分析、粒度分析、X射线衍射全岩分析以及总有机碳含量(TOC),研究了山西组页岩储层岩相与沉积微相类型,在山西组识别出(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩、(深)灰色含碳质页岩、(深)灰色页岩、(深)灰色(粉)砂质页岩和含钙质页岩7种岩相。这些岩相沉积在富植沼泽、贫植沼泽、三角洲平原分流间洼地、曲流河河间洼地、天然堤与决口扇远端微相环境,其中富植沼泽、贫植沼泽与成煤的泥炭沼泽、泥炭坪环境比邻共生,且在山二段时期更发育。富植沼泽和贫植沼泽微相控制了具有较高TOC的(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩和(深)灰色含碳质页岩的分布,是控制山西组页岩储层分布的有利微相。     

安徽肥东桥头集南西第四纪断层活动习性

肥东桥头集一带分布有北西走向第四纪断层,由于露头罕见,对其第四纪以来活动性所知甚少,为了探索其新活动性,作者近期对这一地区进行了详细的调查工作。在肥东桥头集南西上白垩统中发现了断层露头,通过现场详细调查编录、断层物质测龄和定向微观分析,对断层的活动期次、活动时代、活动性质和滑移特性等断层的活动习性进行了综合分析和研究。结果显示,晚更新世以来,所在地区曾发生过3次构造变动事件,活动时代分别距今（11.02±0.55）万年、（9.53±0.57）万年和（7.72±0.46）万年。活动性质以走滑为主,兼有张裂或挤压;滑移特性以粘滑为主,兼有蠕滑。     

新10井水位对九寨沟M_S7.0、精河M_S6.6地震同震响应

基于新10井水位对九寨沟M_S7.0、精河M_S6.6地震的同震响应特征,分别利用水震波和潮汐分析法,反演得到了新10井水位在地震波作用期间和地震波作用前后含水层参数特征,探讨了2次地震引起的新10井同震响应变化机理。结果表明,新10井水位对九寨沟地震和精河地震具有不同的同震响应形态,利用水平流模型反演所得的新10井含水层渗透系数,在九寨沟地震时为61m/d,而在精河地震时为147m/d,表明地震波作用导致水平向的渗透性增强;利用垂向流模型反演得到的新10井含水层渗透系数,在2次地震之前约为49×10~(-5)m/d,而在地震之后约为18×10~(-5)m/d,表明地震波作用导致垂直向的渗透性减弱。因此,新10井水位的同震响应变化与地震波引起的含水层渗透率的改变有关。     

新疆北天山艾其沟泥火山强震前显著喷涌现象及其变化机理分析

泥火山形成于特定的水文地质及构造环境,其喷发活动是内部大量气体聚集引起异常高压的一种释放,可以将大量地下信息携带到地表,被称为"天赐钻井"。新疆乌苏艾其沟泥火山实时观测始于2011年8月,自观测以来,在其周围200m范围内,共发生了4次6级以上地震,分别是2011年11月1日新疆尼勒克M_S6.0、2012年6月30日新疆新源M_S6.6、2016年12月8日新疆呼图壁县M_S6.2及2017年8月9日精河M_S6.6地震。在4次地震前后,艾其沟泥火山喷发活动均出现了"背景值—上升—转折—下降—背景值"的宏观异常变化现象,地震则发生在泥火山喷发活动由强到弱的过程中,尤其是在2017年精河M_S6.6地震时,乌苏艾其沟泥火山的喷发活动异常变化现象为新疆地震局做出震情形势判定提供了一部分依据,具有一定的减灾实效。     

新疆库尔勒断层氢气浓度的影响因素及其地震预测的潜在效能评价

以库尔勒断层H_2观测数据为研究对象,通过计算气压、气温与断层H_2浓度间的相关系数,分析了断层H_2浓度动态变化的影响因素,并利用Molchan图表法对断层H_2浓度映震效能进行检验,进而定量化地提取预测指标。结果显示:(1)气压和温度对库尔勒断层H_2浓度的变化有影响,表现为气压与断层H_2浓度呈正相关,相关系数为0.6735,温度与断层H_2浓度呈负相关,相关系数为-0.4262,气压对断层H_2浓度变化影响较大,温度影响较小;(2)Molchan图表法的库尔勒断层H_2浓度变化与地震间关系的检验结果反映出该测点断层H_2浓度映震效果较好,且地震预测优势对应时段为2个月内,最佳阈值为0.3392×10~(-6),该值可作为库尔勒断层H_2浓度在相对应的时间段内地震活动异常的判别指标,为震情判定提供参考依据。